Forschung

RISE-SOY zielt darauf ab, Kenntnisse über die Plastizität physiologischer und biochemischer Anpassungen von Sojabohnen an wasserbegrenzende Bedingungen in Verbindung mit Ertrags- und Qualitätsstabilität zu gewinnen und digitale physiologische Marker sowie enzymatische Signaturen zu identifizieren, die auf eine hohe metabolische Plastizität unter stressigen Bedingungen hinweisen. Dies wird zu einer gesunden Ernährung beitragen, indem die nachhaltige, klimaresistente Produktion von pflanzlichem Eiweiß, insbesondere die GVO-freie, heimische Eiweißproduktion auf Sojabasis unter sich ändernden Umweltbedingungen gesteigert wird. Um seine Ziele zu erreichen, wird RISE-SOY einen neuartigen und innovativen Ansatz zur Bewertung funktioneller Eigenschaften (Trockentoleranz) von hochwertigen Sojabohnen in Lebensmittelqualität verfolgen, einschließlich spezieller Linien, wie z. B. solche mit erhöhtem Spermidingehalt oder Hypoallergenität. RISE-SOY wird physiologische Marker der nächsten Generation, die aus der hyperspektralen Reflexionsbildgebung gewonnen werden, und biochemische Analysen von Enzymaktivitätssignaturen kombinieren, um metabolische Reaktionen, die für die Trockentoleranz wichtig/indikativ sind, mit Qualitäts- und agronomischen Merkmalen aus Feld- und kontrollierten Versuchen zu bewerten. Dies wird Technologien und Ansätze für eine klimaresistente pflanzliche Lebensmittelproduktion für eine gesunde Ernährung in Niederösterreich und darüber hinaus deutlich voranbringen. Übersetzt mit DeepL.com (kostenlose Version)

Durch Insekten übertragbare Getreidevirosen gelten als ‚Gewinner‘ des Klimawandels. Wintergetreide, insbesondere Wintergerste und Winterweizen, sind einem verstärktem Druck für eine Infektion mit Weizen-Verzwergungsvirus (Wheat dwarf virus, WDV), sowie Gerstengelbverzwergungsvirus [Barley yellow dwarf virus, BYDV] und Getreidegelbverzwergungsvirus [Cereal yellow dwarf virus, CYDV]) ausgesetzt. Getreidepflanzen sind im Jugendstadium am empfindlichsten gegenüber diese Viren. Die Viren werden durch saugende Insekten (Vektoren) übertragen: WDV wird durch eine Zwergzikade (Psammotettix alienus), BYDY und CYDV durch mehrere Blattlausarten. Die Aktivität der Vektoren ist temperatur- und damit witterungsabhängig. Steigende Temperaturen erhöhen die Mobilität der Vektoren. Insbesondere längere Perioden mit warmer Temperatur im Herbst, in manchen Jahren bis in den Frühwinter, wie sie zunehmend vorkommen, bewirken eine höhere Gefährdung unserer Getreidebestände durch Virosen. Das Schadausmaß variiert je nach Befallsgrad, stark befallene Bestände können zum Totalausfall führen. Im Projekt werden erforderlichen Vorarbeiten (pre-breeding) zur Züchtung von 1) neuen resistenten Zuchtlinien durchgeführt und 2) wirksamen Selektionsverfahren entwickelt, wobei der Schwerpunkt auf Resistenz geben WDV gelegt wird, weil WDV in der Praxis bei Weizen in Mitteleuropa von zunehmender Bedeutung ist. In Arbeitspaket 1 wird die genetische Variation im aktuellen Zuchtmaterial in mehrortigen Feldversuchen überprüft und Selektionsmarker für quantitative Resistenz werden gesucht. Im Arbeitspaket 2 wird ein von uns in einer alten osteuropäischen Sorte kürzlich entdeckter, hoch wirksamer Resistenzfaktor auf Chromosom 6A in regional angepasste Winterweizen-Sortenkandidaten eingebracht. Insgesamt stellen die zu erwartenden neuen Erkenntnisse zur Vererbung der Virusresistenz und das neu entwickelte pre-breeding Zuchtmaterial mit verbesserter Virusresistenz einen essentiellen Schritt in Richtung zukunfts-fitter Weizensorten und nachhaltiger Absicherung des Weizenanbaues in Österreich dar.

Hartweizen ist eine Nahrungspflanze mit zunehmender Bedeutung. Hartweizen leidet unter zunehmenden Belastungen, die zum Teil auf die globalen Veränderungen zurückzuführen sind. Zwei relevante Einschränkungen sind die Pilzkrankheit Fusarium head blight (FHB) und die Viruserkrankung Wheat dwarf virus (WDV). In diesem Projekt werden wir die Züchtung auf genetische Resistenz gegen diese beiden Krankheiten beschleunigen und so die Stressresistenz von Hartweizen erhöhen: i) Genetische Analyse einer neuen Vier-Eltern-MAGIC-Population, die aus einer Kombination von modernen Sorten mit WDV-Resistenz und FHB-resistenten Versuchslinien hervorgegangen ist. Wir beabsichtigen, relevante QTL für die Merkmale WDV-Resistenz und FHB-Resistenz zu identifizieren und zu kartieren. ii) Selektion von klimaangepassten Hartweizensorten, beginnend mit großen segregierenden Populationen in der F3-Generation, die streng phänotypisch selektiert werden, um die FHB-Resistenz zu erhöhen, und anschließend auf verbesserte WDV-Resistenz selektiert werden, um neue Sortenkandidaten zu identifizieren, die in das Sortenentwicklungsprogramm aufgenommen werden. Ausgewählte Linien werden mit DNA-Fingerabdrücken versehen und zur Untersuchung von "umgekehrten" Vorhersagen verwendet, d. h. zur Überprüfung von Genomregionen, die als Reaktion auf eine verbesserte Resistenz selektiert werden.